Теплообменные аппараты энергетических установок

 

Оглавление

1. Исходные данные

. Предварительный расчёт

.1. Дополнительные данные

.2. Расчёт

. Тепловой расчёт

.1 Дополнительные данные

.2 Расчёт

Определение коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к охлаждающей воде

Определение коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубного пучка

Определение коэффициента теплопроводности

. Гидравлический расчёт

.1 Потери давления при прохождении охлаждающей воды через конденсатор (гидравлические потери)

.2 Потери давления при прохождении пара через трубный пучок конденсатора (паровое сопротивление)

. Расчёт удаляемой паровоздушной смеси

1. Исходные данные

(вариант 2)

Конденсатор:

·Подвальный;

·Регенеративный;

·Двухпоточный;

·Двухходовой.

Тип станции:ТЭС

Привод питательного насоса:ТП

Материал трубок конденсатора:ЛМш68-0.05

Тип (схема) компоновки трубного пучка конденсатора:2

Номинальная электрическая мощность ПТУ:

Температура охлаждающей воды на входе:

2. Предварительный расчёт

.1 Дополнительные данные

1.Температура насыщения (конденсации) пара:

где - температура охлаждающей воды на входе в конденсатор.

.Степень сухости на входе в конденсатор:

3.Переохлаждение конденсата:

4.Кратность охлаждения (большее значение кратности охлаждения конденсатора соответствует меньшему значению температуры охлаждающей воды на входе в него):

.2 Расчёт

1.Давление пара на входе в конденсатор (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

.Энтальпия насыщения пара при (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

.Скрытая теплота парообразования (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

.Энтальпия пара на входе в конденсатор:

5.Температура конденсата в конденсатосборнике:

.Энтальпия конденсата в конденсатосборнике (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

.Изобарная теплоёмкость охлаждающей воды (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

8.Нагрев охлаждающей воды в конденсаторе (должен находиться в диапазоне ):

.Недогрев охлаждающей воды на выходе до температуры насыщения (должен находиться в диапазоне ):

3. Тепловой расчёт

.1 Дополнительные данные

1.Удельный расход пара на ПТУ (количество пара необходимое для выработки электроэнергии):

2.Относительное количество пара подводимого на регенерацию:

3.Относительное количество сконденсировавшегося пара поступающего из подогревателей низкого давления в конденсатор от :

4.Относительное количество сконденсировавшегося пара поступающего из турбопривода питательного насоса в конденсатор от :

.Количество присасываемого воздуха в конденсационную установку:

конденсатор паровоздушный гидравлический теплоотдача

гдедля ТЭС;

;

- номинальная электрическая мощность ПТУ.

.Разница между температурами конденсата из дренажа ПНД сливаемого в конденсатор и питательной воды на входе в ПНД или на выходе из конденсатора:

.

.Давление за турбоприводом питательного насоса:

9.Скорость охлаждающей воды в трубках (материал трубок ЛМш68-0.05):

10.Количество трубок отводимых под воздухоохладитель (в процентах от всех трубок):

.Скорость пара на входе в конденсатор:

.Скорость пара на входе в первый ряд трубок:

.Число рядов труб в пучке:

.Термическое сопротивление загрязнения:

15.Число патрубков для отвода конденсата:

.Скорость воды в патрубках для отвода конденсата:

.Число патрубков для отвода паровоздушной смеси:

.Скорость смеси в патрубках для отвода паровоздушной смеси:

.2 Расчёт

1.Расход пара на входе в турбину:

.Расход пара на входе в конденсатор:

3.Расход конденсатана ПНД:

4.Расход пара на турбопривод:

.Температура конденсата, сливаемого из ПНД:

.Энтальпия конденсата, сливаемого из ПНД (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды):

7.Энтальпия пара на выходе из турбопривода (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для пара):

.

9.Расход охлаждающей воды:

где - энтальпия пара на входе в конденсатор;

-энтальпия конденсата в конденсатосборнике;

- энтальпия охлаждающей воды на входе в конденсатор (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды);

- температура охлаждающей воды на входе в конденсатор;

- энтальпия охлаждающей воды на выходе из конденсатора (определяется по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара для воды);

- температура охлаждающей воды на выходе из конденсатора;

- недогрев охлаждающей воды на выходе до температуры насыщения.

.Тепловая мощность конденсатора:

.Средняя температура охлаждающей воды:

12.Среднелогарифмический температурный напор:

Определение коэффициента теплоотдачи от внутренней поверхности стенки трубки к охлаждающей воде

13.Наружный диаметр трубок:

.Толщина стенки трубок:

.Внутренний диаметр трубок:

.Теплофизические свойства охлаждающей воды:.Удельный объём:

.Плотность:

.Динамическая вязкость:

.Кинематическая вязкость:

.Изобарная теплоёмкость:

f.Коэффициент теплопроводности:

17.Критерий Рейнольдса:

18.Критерий Прандтля:

19.Критерий Нуссельта:

20.Коэффициент теплопередачи от внутренней поверхности стенки трубке к охлаждающей воде:

Определение коэффициента теплоотдачи от конденсирующегося пара к наружной поверхности трубного пучка

21.Температура насыщения пара:

.Температура стенки трубки:

23.Теплофизические свойства пара (конденсата):.Удельный объём:

.Плотность:

.Динамическая вязкость:

.Кинематическая вязкость:

.Коэффициент теплопроводности:

.Коэффициент A:

25.Коэффициент теплоотдачи от неподвижного пара к одиночной горизонтальной трубке:

.Коэффициент теплоотдачи от неподвижного пара к одиночной горизонтальной трубке с учётом поправки на изменение теплофизических свойств:

где

.Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося парадвижущегося с заданной скорость к первому ряду трубок:

28.Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара ко всему трубному пучку:

где

.Коэффициент теплоотдачи с учётом поправки на присосы воздуха:

Определение коэффициента теплопроводности

Для цилиндрической стенки коэффициент теплопроводности определяется по формуле

гдеи - коэффициенты теплоотдачи от трубки к охлаждающей воде и от пара к трубке соответственно;

и - наружный и внутренний диаметры трубки соответственно;

- коэффициент теплопроводности материала трубки.

Так как отношение , то коэффициент теплопроводности можно вычислить по формуле для плоской стенки

где - толщина стенки трубки.

.Коэффициент теплопередачи без учёта загрязнения:

где - коэффициент теплопроводности латуни.

.Коэффициент теплопередачи с учётом загрязнения:

32.Средний коэффициент теплопередачи:

.Площадь теплообменного аппарата:

.Площадь прохода охлаждающей воды:

.Количество трубок:

где - число ходов.

36.Диаметр трубной доски:

где - коэффициент использования трубной доски.

.Длина трубок:

Компактность теплообменного аппарата (должна находиться в диапазоне ):

.Гидравлический расчёт

.1 Потери давления при прохождении охлаждающей воды через конденсатор (гидравлические потери)

1.Коэффициент гидравлического сопротивления:

где - критерий Рейнольдса для охлаждающей воды.

.Потери давления на трение:

где -длина трубок;

- внутренний диаметр трубок;

- плотность охлаждающей воды;

- скоростьохлаждающей воды в трубках.

.Местные потери давления:

где - коэффициент местных потерь.

.Скорость циркуляционной воды в патрубках:

.Число патрубков циркуляционной воды в патрубках:

.Местные потери давления в водяной камере:

.Гидравлическое сопротивление конденсатора (потери напора):

8.Диаметр потрубка циркуляционной воды:

где - расход охлаждающей воды.

.Диаметр патрубка, через который удаляется конденсат:

где - расход пара на входе в конденсатор;

-расход конденсата на ПНД;

- расход пара на турбопривод;

- плотность конденсата;

- скорость воды в патрубках для отвода конденсата;

- число патрубков для отвода конденсата.

.2 Потери давления при прохождении пара через трубный пучок конденсатора (паровое сопротивление)

10.Паровое сопротивление:

где - удельный объём пара;

- скорость пара на входе в первый ряд трубок.

.Давление паровоздушной смеси удаляемой из конденсатора:

где - давление пара на входе в конденсатор.

. Расчёт удаляемой паровоздушной смеси

1.Температура паровоздушной смеси:

где - температура охлаждающей воды на входе в конденсатор.

.Парциальное давление удаляемого пара:

.Парциальное давление удаляемого воздуха:

где - давление паровоздушной смеси удаляемой из конденсатора.

4.Расход удаляемойпаровоздушной смеси:

где - количество присасываемого воздуха в конденсационную установку.

.Расход пара в удаляемой паровоздушной смеси:

.Относительно содержание воздуха в конденсаторе на входе:

где - расход пара на входе в конденсатор;

.Относительно содержание воздуха в конденсаторе на входе:

.Объёмный расход удаляемой паровоздушной смеси:

где - газовая постоянная воздуха;

- температура воздуха;

.Диаметр патрубка, через который удаляется паровоздушная смесь:

где - число патрубков для отвода паровоздушной смеси;

- скорость смеси в патрубках для отвода паровоздушной смеси

Оглавление 1. Исходные данные . Предварительный расчёт .1. Дополнительные данные .2. Расчёт . Тепловой расчёт .1 Дополнительные данные

Больше работ по теме: